一种槟榔嚼块纤维异向性测试方法与流程

1.本发明属于分析测试领域，具体涉及一种槟榔嚼块纤维异向性测试方法。


背景技术：

2.槟榔(areca catechu l.)是棕榈科多年生常绿乔木，主要生产于东南亚沿海地区，在我国海南和台湾等地区也有大量出产。中医认为槟榔味苦、辛，性温，具有驱虫消积、降气，行气利水的功能。槟榔的消费形式主要为咀嚼食品，干制槟榔是现在食用槟榔的主要商品，由于其独特的风味和良好的咀嚼性，深受广大消费者的喜爱，槟榔已成为仅次于尼古丁、酒精和咖啡因的全球第四大嗜好品。近年来，海南省槟榔产业发展迅猛，种植面积和产量均占全国95％以上，成为仅次于橡胶的海南省第二大热带经济作物。
3.成熟的槟榔果实具有非常明显的纤维结构，这些纤维结构在槟榔内部以同一方向紧实排布，支撑起了槟榔果实椭球形的几何结构。同时，槟榔的纤维结构也大大提升了产品加工过程中风味物质的吸附能力。消费者在食用槟榔产品时，主要通过咀嚼槟榔果实中的纤维质，释放其中所含风味物质，感受槟榔果的风味特性，槟榔纤维的咀嚼性、韧性等质构特性，以获得感官愉悦。因此，如何准确地对槟榔嚼块质构特性进行评价至关重要。
4.从槟榔嚼片产品的设计来说，在咀嚼槟榔过程中，其粗纤维对口腔的刺激和对口腔黏膜的破坏是消费体验中遇到的主要问题和顾虑，也是槟榔仅限于部分传统消费地区(湖南、海南、福建、台湾等)，却难以推广，让其他地区消费者接纳的主要原因。如何有效地软化、细化粗纤维成为更好地提升槟榔口感、健康性的关键。对槟榔嚼块的硬度特性和纤维特性进行准确的评价是实现上述提升的前提，对槟榔嚼块品质控制和消费体验都有重要意义。
5.槟榔产品体积较小、形状不规则等特点，是其质构评价过程中的主要困难点，槟榔内的植物纤维结构是影响槟榔质构属性的主要因素。由于槟榔纤维单一排列的特性而使槟榔质构评价时产生的方向差异性现象被称为“纤维异向性”。具体来说，在评价槟榔嚼块的硬度时，沿着不同的纤维排布方向进行测量会产生方向性差异。进而直接影响消费者在咀嚼槟榔过程中因嚼块与牙列接触方式差异而造成硬度的感官感知差异。
6.对于槟榔嚼片而言，其体积较小，且表面不规则，在嚼片成品中部有拱形凸起，呈一个半椭球形状。因此，在实际测试中，进行槟榔样品两个方向(顺纤维、横纤维)刀切时，不同方向受力面积差异带来的影响需要加以控制，选取最佳探头接触面积，使两个方向的刀切具有可比性，纤维异向性测试的结果才会更加准确。另外，由于槟榔嚼片样品硬度较大，设计一种稳定性高、可重复性好、连接方式简单、探头配件易于更换的刀切探头十分重要。
7.因此针对上述问题，有必要精准设计一种具备稳定可行、操作安全、结果可靠、易于维护的能够准确评价槟榔硬度及异向性的装置及测试方法。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于解决技术中无法准确测试槟榔嚼块样品硬度及槟榔纤维异向
性的问题，并提供一种用于槟榔嚼块纤维异向性评价的测试方法。
9.本发明所采用的具体技术方案如下：
10.一种用于槟榔嚼块纤维异向性评价的测试方法，其步骤如下：
11.s1：将刀切探头与质构分析仪相连形成组装装置，并对组装装置进行校准；所述刀切探头的底端具有刃侧朝下的长条形刀口；
12.s2：将槟榔嚼块样品平稳摆放于质构分析仪样品待测台上，且保证槟榔嚼块样品纤维走向与刀切探头的刀刃方向垂直；
13.s3：利用质构分析仪驱动刀切探头沿着垂直于样品待测台的方向向下移动，使刀切探头底端刀刃接触到槟榔嚼块样品并继续保持向下移动，向下移动过程中刀刃不断对槟榔中与刀刃不平行的纤维进行切断，当深入槟榔内部后，质构分析仪驱动刀切探头回升，完成测试；并从质构分析仪中获取刀切探头横纤维切入槟榔嚼块样品过程中的最大力学值，将其作为该槟榔嚼块样品的横纤维刀切硬度值；
14.s4：将质构分析仪样品待测台上的槟榔嚼块样品轴向旋转90
°
，保持槟榔嚼块样品纤维走向与刀切探头的刀刃方向平行；
15.s5：再次重复s3对槟榔嚼块样品进行测试，且保持质构分析仪对刀切探头的驱动参数与s3中相同，从质构分析仪中获取刀切探头顺纤维切入槟榔嚼块样品过程中的最大力学值，将其作为该槟榔嚼块样品的顺纤维刀切硬度值；
16.s6：计算该槟榔嚼块样品的横纤维刀切硬度值与顺纤维刀切硬度值的比值，将其作为该槟榔嚼块的纤维异向性表征。
17.作为优选，所述刀切探头中长条形刀口的刀口宽度为2～10mm。
18.进一步的，所述刀切探头中长条形刀口的刀口宽度为5mm。
19.作为优选，所述刀切探头中的底部刀片采用双面刃，刀片厚度为0.3～0.7mm，每侧刃部高度1～3mm。
20.作为优选，所述s1中，组装装置校准时，先对质构分析仪进行力臂重力校正，使未测试时力臂感受力为0kg，再进行刀切探头高度校正，使刀切探头与样品待测台接触时显示高度为0mm。
21.作为优选，所述s3和s5中，质构分析仪采用return to start模式进行测试，预设参数具体设置如下：测试运行总距离为8.0mm，触发力为5g，测中速度为2.0mm/s，测后速度为10.0mm/s。
22.本发明相对于现有技术而言，具有以下有益效果：
23.1)本发明可以从(顺纤维、横纤维)两个方向对槟榔样品进行纤维刀切，以分析槟榔样品纤维异向性，区分不同产品差异；
24.2)本发明的刀切探头在测试时可以很好的模拟咀嚼过程中牙列对槟榔样品的破坏过程，与人体感官关联，有效评价槟榔质构特性；
25.3)本发明不仅可以用于槟榔产品的纤维异向性测试，还可以用于同样具有显著纤维方向性排布的产品(如木材)的异向性测试，为各类产品质构性质的评价提供更多理论支持和参数化比较。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明专利实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明专利的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
27.图1是本发明刀切探头的探头主体结构示意图；
28.图2是本发明刀切探头的刀切刀片结构示意图；
29.图3是本发明刀片固定组件的结构示意图，包括配件1：刀片固定夹片、配件2：刀片固定螺丝；
30.图4是本发明刀切探头方向调节螺母结构示意图；
31.图5是本发明刀切探头的具体部件安装/连接示意图；
32.图5中各图标：
①
为探头方向调节螺母；
②
为刀切探头主体；
③
为刀片固定组件
‑
配件1；
④
为刀片固定组件
‑
配件2；
⑤
为刀切刀片；
⑥
为待测槟榔样品；
⑦
为质构仪样品待测台；
⑧
为探头主体m6螺丝用于与质构仪相连。
33.图6是使用本发明刀切探头进行纤维刀切测试时获得的力学曲线图；
34.图7是使用2mm、5mm、10mm三种尺寸刀片分别测试槟榔嚼块纤维异向性结果图；
35.图8是纤维异向性标准感官评分量尺；
36.图9是刀切纤维异向性与感官纤维异向性关系比较图。
具体实施方式
37.下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
38.本发明中，为了客观评价由于槟榔纤维单一排列的特性而使槟榔质构评价时产生的方向差异性即“纤维异向性”，提供了一种用于槟榔嚼块纤维异向性评价的测试方法。本发明中构思是利用具有一定宽度的刀刃对槟榔进行切割，切割过程中槟榔的纤维差异会反应在刀刃切入槟榔嚼块所需的压力上。因此，槟榔测试样品需进行两个方向的刀切测试，即顺纤维刀切测试(槟榔纤维走向与探头刀片方向平行)和横纤维刀切测试(槟榔纤维走向与刀切探头刀片方向垂直)，两个测试下获得的压力值之比即可反映槟榔的纤维异向性。
39.下面对本发明提出的用于槟榔嚼块纤维异向性评价的测试方法实现步骤进行详细描述，具体参见s1～s6：
40.s1：将刀切探头与质构分析仪相连形成组装装置，并对组装装置中的进行校准。需注意的是，质构分析仪属于现有设备，刀切探头顶部可连接在质构分析仪的力臂上，而为了能够切入槟榔嚼块，刀切探头的底端具有刃侧朝下的长条形刀口。当刀切探头在质构分析仪的驱动下向下移动时，刀刃需最先接触槟榔表面。而且由于刀片需要沿两个不同方向切入槟榔，因此刀切探头与质构分析仪的力臂之间最好通过可旋转连接件同轴连接，用于调整刀切探头的刀刃方向。可旋转连接件可以是螺母之类的组件，也可以采用其他的连接组件。
41.刀切探头中长条形刀口的刀口宽度应当适宜，不能过宽也不能过窄，以2～10mm为宜，最优为5mm。长条形刀口的刀口宽度是指刀刃尖部脊线的长度。在刀刃完全接触槟榔嚼
块没有超出槟榔嚼块边界的情况下，刀口宽度越宽其接触的槟榔纤维越多，刀口宽度越窄其接触的槟榔纤维越少，可根据测试结果的准确性以及稳定性来综合优化刀口宽度。另外，刀切探头中的底部刀片的其他尺寸也需要合理设置，刀片最好采用双面刃，刀片厚度为0.3～0.7mm，每侧刃部高度1～3mm。
42.在对组装装置进行校准时，先对质构分析仪进行力臂重力校正，使未测试时力臂感受力为0kg，再进行刀切探头高度校正，使刀切探头与样品待测台接触时显示高度为0mm。
43.s2：将槟榔嚼块样品平稳摆放于质构分析仪样品待测台上，且保证槟榔嚼块样品纤维走向与刀切探头的刀刃方向垂直。该步骤中方向的调整，可待槟榔嚼块样品放置完毕后，通过调整槟榔嚼块样品的方向，使得槟榔嚼块样品纤维走向与刀切探头的刀刃方向垂直。
44.在进行下一步之前，需要在质构分析仪中预先设置好测试参数，例如测试所需的驱动参数、模式等。
45.s3：利用质构分析仪驱动刀切探头沿着垂直于样品待测台的方向向下移动，使刀切探头底端刀刃接触到槟榔嚼块样品并继续保持向下移动，向下移动过程中刀刃不断对槟榔中与刀刃不平行的纤维进行切断，切断这些纤维所需的力会通过刀切探头反映至质构分析仪的力臂上。当深入槟榔内部一定距离(具体距离以刀片能够贯穿槟榔的大部分深度为准)后，质构分析仪驱动刀切探头回升，完成测试。此后，可从质构分析仪中获取刀切探头横纤维切入槟榔嚼块样品过程中的最大力学值，将其作为该槟榔嚼块样品的横纤维刀切硬度值。
46.s4：将质构分析仪样品待测台上的槟榔嚼块样品轴向旋转90
°
，保持槟榔嚼块样品纤维走向与刀切探头的刀刃方向平行。
47.s5：再次重复s3对槟榔嚼块样品进行测试，且保持质构分析仪对刀切探头的驱动参数与s3中相同，从质构分析仪中获取刀切探头顺纤维切入槟榔嚼块样品过程中的最大力学值，将其作为该槟榔嚼块样品的顺纤维刀切硬度值；
48.s6：计算该槟榔嚼块样品的横纤维刀切硬度值与顺纤维刀切硬度值的比值，将其作为该槟榔嚼块的纤维异向性表征。
49.槟榔纤维异向性评价指标计算公式如下：
[0050][0051]
需注意的是，上述s3和s5中，质构分析仪所采用的测试参数应当保持一致，使得两个纤维刀切硬度值具有可比性。在本发明中，推荐采用return to start模式进行测试，预设参数具体设置如下：测试运行总距离为8.0mm，触发力为5g，测中速度为2.0mm/s，测后速度为10.0mm/s。
[0052]
上述方法可以从顺纤维、横纤维两个方向对槟榔样品进行纤维刀切，以分析槟榔样品纤维异向性，区分不同产品的口感差异。下面通过具体实施例对上述s1～s6方法的实现细节以及技术效果进行详细说明。
[0053]
实施例
[0054]
1纤维异向性刀切测试装置搭建
[0055]
在本发明的一个较佳实施例中，提供了一种用于槟榔质构分析中纤维异向性测试
的刀切探头，其主要包括刀切探头主体(图1)、刀切刀片(图2)、刀片固定组件(图3)和探头方向调节螺母(图4)四部分。
[0056]
图5为上述刀切探头各组件安装方式，其中：
①
为探头方向调节螺母；
②
为刀切探头主体；
③
为刀片固定夹片
‑
配件1；
④
为刀片固定螺丝
‑
配件2；
⑤
为刀切刀片；
⑥
为待测槟榔样品；
⑦
为质构仪样品待测台；
⑧
为探头主体m6螺丝用于与质构仪相连。具体而言，刀切刀片
⑤
通过刀片固定夹
③
和刀切刀片
⑤
组成的刀片固定组件固定于探头主体
②
底部，探头主体
②
顶部具有外螺纹，外螺纹上拧有探头方向调节螺母
①
，探头方向调节螺母
①
顶部拧有探头主体m6螺丝
⑧
，探头主体m6螺丝
⑧
一端拧入探头方向调节螺母
①
，另一端伸出探头方向调节螺母
①
可与质构仪力臂连接。刀切刀片
⑤
通过刀片固定夹片
③
固定于探头主体
②
上，刀切刀片
⑤
和刀片固定夹片
③
上开设有能够在装配状态下连通的一对螺孔，刀片固定螺丝
④
穿过刀片固定夹
③
和刀切刀片
⑤
上的螺孔使两者可拆卸式固定，以便于更换不同尺寸的刀片。刀切刀片
⑤
向下移动时，可切入质构仪样品待测台
⑦
上的待测槟榔样品
⑥
中。刀切刀片选用碳钢材质制作而成，刀切刀片刀口宽度设置3种选型(2mm、5mm、10mm)，刀片厚度均为0.5mm，采用双面刃，每侧刃部高度2mm。探头方向调节螺母
①
和刀片固定螺丝
④
上均具有滚花，以增大摩擦力。完成以上部件安装后，进行槟榔纤维异向性测试。
[0057]
2槟榔纤维异性刀切测试过程及运行参数设置
[0058]
将上述刀切探头主体、刀切刀片、刀片固定组件和探头方向调节螺母按上述方式组装，并与质构分析仪相连。完成装置组装后，先在质构分析仪上安装合适的力学感应元件，以满足测试量程要求，本实施例中选用50kg力学感应元件。然后对质构分析仪进行力臂重力校正，使未测试时力臂感受力为0kg，再进行探头高度校正，使探头与样品待测台接触时显示高度为0mm。质构分析仪采用return to start模式进行测试，该模式下具体参数设置如下：测试运行距离为8.0mm，触发力为5g，测中速度为2.0mm/s，测后速度为10.0mm/s。完成质构分析仪参数设置后，将待测槟榔样品放置于质构分析仪样品待测台中心。通过调节探头方向螺母，控制刀切刀片朝向与槟榔样品纤维方向的关系(垂直或平行)，即可完成上述所有步骤后进行上述s1～s6的测试。测试中，将刀片平行于槟榔纤维排布方向的刀切方式称为顺纤维刀切，将垂直于槟榔纤维方向的刀切方式称为横纤维刀切。
[0059]
图6为使用本发明的刀切探头及测试方法进行一次刀切测试时获得的测试结果图线，可以看出，当刀切探头接触到槟榔样品时，质构分析仪获得相应力学值，随着刀片深入槟榔样品，其力学值不断增大，当刀片穿透样品时，图线到达最大值，随后力学值逐渐下降，其中的最大值被定义为本次刀切过程中的特定方向的纤维刀切值。
[0060]
本实施例中，运用质构分析仪代码器自动运算每根力学曲线得到的纤维刀切值，具体代码如下：
[0061]“[0062]
1:
ꢀꢀꢀꢀ
clear graph results
[0063]
2:
ꢀꢀꢀꢀ
change y axis type force
[0064]
3:
ꢀꢀꢀꢀ
change x axis type time
[0065]
4:
ꢀꢀꢀꢀ
change units force n
[0066]
5:
ꢀꢀꢀꢀ
change units time sec
[0067]
6:
ꢀꢀꢀꢀ
change units distance mm(relative)
[0068]
7:
ꢀꢀꢀꢀ
go to min.time
[0069]
8:
ꢀꢀꢀꢀ
go to absolute ve value force current units
[0070]
9:
ꢀꢀꢀꢀ
hardness＝mark value(force(n))as hardness(r)
[0071]”[0072]
3刀口宽度优化实验(一)
[0073]
如前文所示，刀切探头刀片尺寸即刀口宽度优选为2～10mm，为了更好的比较和选取最适用于槟榔异向性测试的刀片刀口宽度，同时对本发明的纤维刀切探头及测试方法的有效性、准确性及优势性进行验证。本具体实施例中，分别制作刀片刀口宽度为2mm，5mm和10mm的纤维刀切探头进行测试，并购买常见、易得的市售槟榔样品若干(品牌：湖南口味王有限责任公司；品名：和成天下
‑
福星高照)，根据重量、形态、完整度三个角度，从中选取品相均一的槟榔嚼片样品共150颗，150颗槟榔样品品相参数如表1所示。
[0074]
表1槟榔测试样品品相信息
[0075][0076]
将上述150颗样品均分为3组，分别使用2mm，5mm和10mm刀切探头进行顺纤维刀切测试和横纤维刀切测试。
[0077]
顺纤维和横纤维刀切法测试参数及测试方法如前s1～s6所述，不再赘述。
[0078]
表2三种尺寸刀切探头测试市售槟榔嚼块样品纤维异向性
[0079][0080]
测试结果如表2和图7所示，由于在开始测试前对槟榔嚼块测试样品进行了筛选且通过随机取样进行分组，因此，可以假定上述三组槟榔样品差异不大，但是通过2mm刀片、5mm刀片和10mm刀片三种不同尺寸刀片进行顺纤维和横纤维刀切测试，发现测试结果存在较大的差异。经方差分析(one
‑
way anova)，使用2mm刀片、5mm刀片和10mm刀片进行测试，顺纤维刀切和横纤维刀切法间均存在极显著性差异(p<0.001)。从结果可以看出，三种尺寸刀片对顺纤维刀切和横纤维刀切都有较好的区分能力，随着刀片宽度增加顺纤维刀切测试值和横纤维刀切测试值都有不同程度的增加，横纤维刀切测试值的增加更加剧烈，这使得纤维异向性比值也不断增加。当刀片为2mm时顺纤维刀切和横纤维刀切差异较小，这是由于槟榔样品的纤维较粗壮，当刀片宽度过小时，对纤维的有效刀切面积过小，因此与顺纤维刀切差异不大，区分纤维异向性能力较弱，适用范围较小；当使用10mm刀片时，可以看到测试结果顺纤维刀切和横纤维刀切测试值标准偏差都较大，测试结果不如2mm和5mm刀片稳定。
[0081]
综上所述，横纤维刀切与顺纤维刀切测试值比值可作为评价产品纤维异向性的有效指标，测试刀片刀口宽度可以在2～10mm范围内根据实际需要进行选择。在本实施例中选取的3种尺寸的刀切刀片均可用于槟榔纤维异向性测试，从适用范围、区分能力、测试稳定性等多方面综合考虑，5mm的刀切刀片为更优解。4刀切纤维法和感官评价法测试实验(二)
[0082]
由于本发明目的是通过模拟真实咀嚼设计评价槟榔嚼块纤维异向性的探头、装置及方法，因此本实施例通过结合人体感官实验对本发明进行可靠性验证。
[0083]
1)志愿者招募
[0084]
实验测试前招募2名男性2名女性组成感官评价测试小组，招募要求：年龄在20
‑
30岁之间，身体质量指数(bmi值)在20
‑
25之间，无牙齿缺失，无咀嚼和吞咽困难，对槟榔无过敏反应、有消费经验和喜好，测试前三个月内无重大牙科手术，无重大疾病，测试当天无牙痛、牙龈出血等明显口腔问题。在实验开始前，志愿者均已了解实验目的、测试内容以及相关隐私条款，并签署知情同意书。
[0085]
2)样品准备
[0086]
本实施例从海南省万宁市槟榔果园收购了一批新鲜的槟榔青果进行测试。测试前，对槟榔青果进行筛选，选出表面光滑无疤痕、形态完整、饱满新鲜、质量各异的槟榔青果共30颗并编号。
[0087]
3)槟榔青果纤维异向性测试
[0088]
如前文1所述组装实验装置，并选用实验(一)中的较优解5mm刀口宽度的刀片进行纤维刀切测试。先按编号顺序分别测试30颗槟榔青果的纤维异向性，在各青果表面中间位置分别进行1次顺纤维刀切和横纤维刀切，取其比值作为纤维异向值测试值。具体测试步骤如前s1～s6所述。
[0089]
4)槟榔青果纤维异向性感官实验
[0090]
将上述完成纤维异向性测试的槟榔青果按顺纤维方向进行切分(弃去被纤维刀切探头损坏部位)，平均分为8份。每位受试者分得2瓣槟榔青果测试样品，同时为各受试者提供一个长度为10cm的标准感官评分量尺，如图8所示，量尺左端标为“0分——非常软”，右端标为“10分——非常硬”，红色短线为某受试者标记示例，实际测试中该短线由受试者自行标记，具体操作如下。
[0091]
在测试前受试者被告知评分量尺两端皆为最极端情况，本测试样品均未到达上述极端。正式实验时，受试者被随机提供来自同一编号的两瓣青果样品，两瓣样品分别进行顺纤维和横纤维的咀嚼感官测试。受试者首先取其中一瓣，将其以纤维走向平行于牙列方向的方式摆放在牙列上，并咬合一口，随后使用红笔在感官量尺上标记所感受的力量在标尺中的大致位置(如图8所示)。完成测试后取另一瓣槟榔青果样品，将其以纤维走向垂直于牙列方向的方式摆放在牙列上，并咬合评分。以此类推每位志愿者共完成30个槟榔青果的测试，每组测试间休息2分钟。
[0092]
5)实验数据整理分析
[0093]
通过测量每张感官量尺上受试者标记的红线距离0点的距离，以此距离作为受试者某次的评分结果，最后将每位受试者对同一样品的横纤维评分结果与顺纤维评分结果的比值作为纤维异向性感官评价结果。
[0094]
6)实验结果
[0095]
由于本实施例实验的两种测试方法同时对30颗槟榔青果分别进行了测试，上述结果均为成对结果。表3为分别使用本发明装置进行刀切法和感官评价法测试30颗槟榔青果纤维异向性的结果，其中感官评价法为4名志愿者测试结果的平均值。为了更清晰的比较两种方法对纤维异向性评价的关系，以刀切纤维异向性比值做横坐标、感官纤维异向性比值做纵坐标绘制图9。可以看出两组数据呈一定的线性关系，对两组数据做简单一次线性回归得到方程：y＝1.837x
‑
1.719，其r2为0.773，可以看出感官评价法与刀切法测得的纤维异向性存在正向的强相关关系，即刀切法测得的纤维异向值越大，感官评价测得的异向性数值也越大。本实施例借此通过人体感官实验对本发明的刀切法测纤维异向性进行了有效验证。
[0096]
综合上述结果可以看出，本发明通过s1～s6的纤维刀切法分别测量槟榔样品的顺纤维刀切值和横纤维刀切值，并以两者比值作为衡量槟榔样品的纤维异向性指标与实际人体感官评价结果具有很强的相关性，可以在一定程度上模拟真实咀嚼过程，可作为评价槟榔样品纤维异向性的指标。
[0097]
表3刀切纤维法和感官评价法结果比较
[0098][0099]
以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本阀门的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于槟榔嚼块纤维异向性评价的测试方法，其特征在于，步骤如下：s1：将刀切探头与质构分析仪相连形成组装装置，并对组装装置进行校准；所述刀切探头的底端具有刃侧朝下的长条形刀口；s2：将槟榔嚼块样品平稳摆放于质构分析仪样品待测台上，且保证槟榔嚼块样品纤维走向与刀切探头的刀刃方向垂直；s3：利用质构分析仪驱动刀切探头沿着垂直于样品待测台的方向向下移动，使刀切探头底端刀刃接触到槟榔嚼块样品并继续保持向下移动，向下移动过程中刀刃不断对槟榔中与刀刃不平行的纤维进行切断，当深入槟榔内部后，质构分析仪驱动刀切探头回升，完成测试；并从质构分析仪中获取刀切探头横纤维切入槟榔嚼块样品过程中的最大力学值，将其作为该槟榔嚼块样品的横纤维刀切硬度值；s4：将质构分析仪样品待测台上的槟榔嚼块样品轴向旋转90
°
，保持槟榔嚼块样品纤维走向与刀切探头的刀刃方向平行；s5：再次重复s3对槟榔嚼块样品进行测试，且保持质构分析仪对刀切探头的驱动参数与s3中相同，从质构分析仪中获取刀切探头顺纤维切入槟榔嚼块样品过程中的最大力学值，将其作为该槟榔嚼块样品的顺纤维刀切硬度值；s6：计算该槟榔嚼块样品的横纤维刀切硬度值与顺纤维刀切硬度值的比值，将其作为该槟榔嚼块的纤维异向性表征。2.如权利要求1所述的用于槟榔嚼块纤维异向性评价的测试方法，其特征在于，所述刀切探头中长条形刀口的刀口宽度为2～10mm。3.如权利要求3所述的用于槟榔嚼块纤维异向性评价的测试方法，其特征在于，所述刀切探头中长条形刀口的刀口宽度为5mm。4.如权利要求1所述的用于槟榔嚼块纤维异向性评价的测试方法，其特征在于，所述刀切探头中的底部刀片采用双面刃，刀片厚度为0.3～0.7mm，每侧刃部高度1～3mm。5.如权利要求1所述的用于槟榔嚼块纤维异向性评价的测试方法，其特征在于，所述s1中，组装装置校准时，先对质构分析仪进行力臂重力校正，使未测试时力臂感受力为0kg，再进行刀切探头高度校正，使刀切探头与样品待测台接触时显示高度为0mm。6.如权利要求1所述的用于槟榔嚼块纤维异向性评价的测试方法，其特征在于，所述s3和s5中，质构分析仪采用return to start模式进行测试，预设参数具体设置如下：测试运行总距离为8.0mm，触发力为5g，测中速度为2.0mm/s，测后速度为10.0mm/s。
技术总结
本发明公开了一种用于槟榔嚼块纤维异向性评价的测试方法，属于分析测试领域。本发明结合刀切探头，通过纤维刀切测试法在顺纤维和横纤维两个方向的刀切测试可以有效评价槟榔嚼块的纤维异向性，测试结果准确、稳定。本发明的刀切探头在测试时可以很好的模拟咀嚼过程中牙列对槟榔样品的破坏过程，与人体感官关联，有效评价槟榔质构特性。另外，本发明不仅可以用于槟榔产品的纤维异向性测试，还可以用于同样具有显著纤维方向性排布的产品(如木材)的异向性测试，为各类产品质构性质的评价提供更多理论支持和参数化比较。更多理论支持和参数化比较。更多理论支持和参数化比较。


技术研发人员：陈建设 潘飞兵 匡凤军 陈勇 章一帆
受保护的技术使用者：湖南口味王集团有限责任公司
技术研发日：2021.03.25
技术公布日：2021/6/29